| 2x-y=1・・・(A) ,x+2y=3・・・(B) ,ax+by=7・・・(C)と置きます。 (A)(B)(C)が平行でないとき (A)(B)のグラフの交点は、連立方程式を解いて・・・P(1,1) (A)(C)のグラフの交点は、同様に・・・Q((b+7)/(a+2b),(-a+14)/(a+2b)) (B)(C)のグラフの交点は、同様に・・・R((-3b+14)/(2a-b),(3a-7)/(2a-b))
(1)b>0のとき ax+by≦7 は、y≦-(a/b)x+7/b となり、 領域Dは(A)より下、(B)より上、(C)より下の共通部分に三角形ができる場合の三角形になります。(x-y が最大値,最小値を持つために) よって、(C)のグラフは切片が3/2より大きく、傾きは-1/2より小さいときです。 (自分でグラフの概形を書いてください)
x-y=k とおくと、y=x-k・・・(D) でこの直線が△PQRと共通部分をも つkの最大値が9、最小値が−aとなるようなa,bを求めればよい。 (D)がQを通るとき-kが最大(kが最小-a) (D)がRを通るとき-kが最小(kが最大9)だから、代入すると次の連立方程式ができます。 (b+7)/(a+2b)-(-a+14)/(a+2b)=-a (-3b+14)/(2a-b)-(3a-7)/(2a-b)=9 解くと、a=21/16 ,b=35/32
(2) b<0のとき ax+by≦7 は、y≧-(a/b)x+7/b となり(1)と同様のことをする と、条件を満たすa,bは存在しませんでした。 (3) b=0のときも、条件を満たすa,bは存在しませんでした。
よって、a=21/16 ,b=35/32 が求める解。 となりました。〔(2)(3)については自分で確認してください〕
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